2015 Fiscal Year Research-status Report
その場分光測定を用いた結晶性高分子の非線型領域における変形および破壊機構の解明
| Project/Area Number |
26410221
|
|---|
| Research Institution | Kanazawa University |
|---|
Principal Investigator |
比江嶋 祐介 金沢大学, 自然システム学系, 助教 (10415789)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | ラマン分光法 / 結晶性高分子 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度作製したラマン分光測定装置の光学系を改善し、信号強度で1桁以上の向上を実現した。解析方法に関しては、配向分布関数を導出する際に、最大エントロピー原理を用いて高次項を推算することで、確率的に最も確からしい分布関数、すなわち最尤配向分布関数を導出する手法を開発した。さらに、高度に一軸延伸した試料における配向状態が理想的な一軸配向と見なせると仮定することで、任意の結晶構造を有する結晶性高分子材料における配向パラメータを導出する解析方法を確立した。これらの手法をイソタクチックポリプロピレンに適用し、一軸延伸下における分子配向挙動を明らかにした。その結果、ポリエチレンの場合と同様に、降伏領域において延伸方向から傾いた方向に一旦配向し、その後ひずみ硬化領域において徐々に配向が進展することが分かった。また、ポリエチレンの様々なラマンバンドと分子構造との関係について検討を行い、弾性領域において非晶鎖に大きな荷重が印加されていることや、降伏後に斜方晶の結晶格子間隔が増大することを見いだした。このように、複数のラマンバンドを用いることで、微視的構造変化を多角的に観察することが可能となった。以上の成果をもとに、結晶厚、分子量および分子量分布などの異なるポリエチレンのその場ラマン分光測定を行い、これらのパラメータの一軸変形挙動に与える影響を検討した。
蛍光プローブを高分子試料内にドープした試料を作製し、その場蛍光分光測定により、一軸延伸の際に生じる微視的構造変化の観察を試みた。その結果、蛍光波長のシフトが試料に印加された応力と相関があることが示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
測定および解析方法で大きく進展しており、これらの成果を元に論文も発表済みである。
|
| Strategy for Future Research Activity |
ここまでで測定および解析方法の開発がほぼ完了しているが、新たに3次元的に分子配向を捉える方法を試みる予定である。また、多様な分岐構造を有するポリエチレンやポリアミド材料など研究対象を拡大する予定である。
|
